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1、2024一轮复习第四章细胞的物质输入和输出被动运输p渗透作用的概念P62 第三段p动物细胞的吸水和失水 P63 图4-1p细胞液的分布，原生质层的概念 P63p植物细胞的吸水和失水P65p质壁分离 P65 第6行课前背诵问题探讨问题探讨在一个长颈漏斗是漏斗口外密封上一层玻璃纸，往漏斗内注入蔗糖溶液，然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中，使漏斗管内外的液面高度相等。过一段时间后，会出现如右图所示现象。玻璃纸（又叫赛璐玢）是一种半透膜，水分子可以自由透过它，而蔗糖分子则不能。1.漏斗管内的液面为什么会升高？如果漏斗管足够长，管内的液面会无限升高吗？为什么？2.如果用一层纱布（全透性）代替玻璃纸，还会出现
2、原来的现象吗？3.如果烧杯中不是清水,而是同样浓度的蔗糖溶液，结果会怎样？总体上，水分子进入漏斗导致水量增加，液面上升不会，当管内的液面上升到一定高度后，管中的水柱产生的压力会加快漏斗中水分向外扩散的速度，最终达到平衡，液面将不再上升不会，纱布不是半透膜，蔗糖分子和水分子都能通过漏斗管中的液面保持不变目录CONTENTS01.渗透作用及其现象分析02.动物细胞和植物细胞的吸水和失水03.观察植物细胞的质壁分离和复原蔗糖溶液玻璃纸（半透膜）清水半透膜蔗糖分子水分子水分子可以自由通过，而蔗糖分子不能通过。漏斗内溶液体积增大，液面上升蔗糖分子(太大)不能通过半透膜水分子能透过半透膜清水中水分子密度较
3、大单位时间进入漏斗的水分子数多于出来的分子数渗透作用：水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散半透膜膜两侧的溶液具有浓度差条件渗透的方向水多 水少 一.渗透作用及其现象分析(1)液面上升的原因：_。(2)液面不会一直上升的原因：因为液面上升到一定程度就会产生一个静水压(图中h)，当该压力和漏斗中的吸水能力相等时液面不再上升。（通过半透膜进入漏斗中的水分子和从漏斗出的水分子数相等）单位时间由烧杯中通过半透膜进入漏斗中的水分子数单位时间由漏斗中通过半透膜进入烧杯中的水分子数(3)若渗透平衡后，半透膜两侧液面存在液面差，存在浓度差，h越大，浓度差越大（4）平衡状态，水分子向两侧移动速率相等图A、图B
4、分别表示渗透作用装置，据图回答下列问题：(1)图A中渗透达到平衡，半透膜两侧 (填“有”或“没有”)水分子的进出。(2)图A中，若S1、S2中溶质不能通过半透膜，则h不变时，S1、S2溶液浓度的大小关系为S1 S2(填“”“典例分析1(3)在图B所示的U型玻璃管内，左右管内分别装入质量分数相等的葡萄糖、麦芽糖溶液。初始时两管中液面相平，假设溶质分子不能透过半透膜。一段时间后，两管中液面的变化为左管液面 ，右管液面 (填“升高”“降低”或“不变”)。液面高度稳定后再同时向两管内加入等量的麦芽糖酶，两管中液面的变化分别为左管液面 ，右管液面 (填“升高”“降低”或“不变”)。升高降低降低升高(20
5、23石家庄高三模拟)某同学设计的渗透装置实验如图所示(开始时状态)，烧杯中盛放有蒸馏水。图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一段时间后再加入蔗糖酶(微量)。下列有关该实验描述正确的是A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降B.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然 后下降，最后保持内外液面基本相平C.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后保持一定的液面差不变D.加酶后在烧杯中可检测出的有机物仅有葡萄糖典例分析2如图为一个渗透装置，假设溶液中的分子或离子不能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。下列判断正确的是A.如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则 液面a会下降，液
6、面b会上升B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者 的质量分数相同，则液面a会下降，液面b会上升C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的浓度相等D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的渗透压一定相等典例分析3渗透系统的溶液浓度指物物质质的的量量浓浓度度而而非非质质量量浓浓度度，实实质质是是指指渗渗透透压压，如质量分数为10%葡萄糖溶液和质量分数为10%蔗糖溶液的质量浓度相等，但质量分数为10%蔗糖溶液的渗透压比质量分数为10%葡萄糖溶液的小，故通过半透膜由蔗糖溶液向葡萄糖溶液移动的水分子数多。细胞吸水膨胀外界溶液浓度_细胞质浓度细胞_外界溶液浓度_细胞质浓度外界溶液浓
7、度大于细胞质浓度细胞保持正常状态小于失水皱缩等于1.水进出动物细胞的原理二.动物细胞和植物细胞的吸水和失水思考讨论1.红细胞内的血红蛋白等有机物能够透过细胞膜吗？这些有机物相当于“问题探讨”所示装置中的什么物质？2.红细胞的细胞膜是否相当于一层半透膜？3.当外界溶液溶质的浓度低时，红细胞一定会由于吸水而涨破吗？4.红细胞吸水和失水取决于什么条件？5.想一想临床上输液为什么要用生理盐水？血红蛋白是有机大分子物质,不能透过细胞膜,它相当于“问题探讨”中的蔗糖分子。是不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降,如果外界溶液浓度不是很低,有可能细胞内液浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡,此时,红
8、细胞将不再吸水。取决于红细胞内外溶液的浓度差,一般情况下,浓度差越大时,细胞吸水或失水越多。因为生理盐水的浓度与血浆的浓度基本一致,血细胞不会因为过度吸水或失水而出现形态和功能上的异常。2.水进出植物细胞的原理细胞壁原生质层细胞液成熟成熟的植物细胞的植物细胞细胞膜液泡膜细胞质二.动物细胞和植物细胞的吸水和失水2.成熟植物细胞的吸水和失水全透小细胞质半透膜大液泡二.动物细胞和植物细胞的吸水和失水教材隐性知识源于必修1 P63“思考讨论”：红细胞的细胞膜相当于半透膜。习惯上说的半透膜是 薄膜，物质能否通过取决于 ；选择透过性膜是 的生物膜，其对不同物质的通过性不仅取决于 ，还与 有关。因此细胞膜和
9、半透膜类似，又有所不同。无生命的物理性微粒的大小具有活性分子大小细胞的需求如图甲、乙、丙分别表示细胞在不同浓度溶液中水分子的跨膜运输示意图(箭头大小代表水分子数的多少)。请回答下列问题：(1)若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现哪幅图中的现象？并分析原因。(2)若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，会出现哪幅图中的现象？达到平衡时，水分子进出细胞的状况又与哪幅相同？(3)若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，一段时间内细胞体积增大，最终会不会涨破？(多选)将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中，发现其原生质体(植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图所示。下列叙述
10、正确的是A.04 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B.01 h内细胞体积与原生质体体积的变化量 相等C.23 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的 渗透压D.01 h内液泡中液体的渗透压小于细胞质基质的渗透压提出问题作出假设设计实验进行实验，观察并记录结果分析结果，得出结论表达与交流进一步探究原生质层是否相当于一层半透膜？水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层相当于一层半透膜，水分进出植物细胞是通过渗透作用。科学探究的一般过程提出问题作出假设设计实验1.如果假设是正确的，当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时，细胞就会 ；当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时，细胞就会 。2.如何使细胞外溶液的浓
11、度提高或降低？3.如何看到细胞？需要用到什么材料和器具？4.对实验结果做出预测细胞失水或吸水后可能出现哪些可观察的变化？失水吸水三.观察植物细胞的质壁分离和复原探究实践探究植物细胞的吸水和失水提出问题作出假设设计实验进行实验，观察并记录结果分析结果，得出结论表达与交流进一步探究原生质层是否相当于一层半透膜？水分进出植物细胞是通过渗透作用吗？原生质层相当于一层半透膜，水分进出植物细胞是通过渗透作用。实验思路：将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液 和清水中，用显微镜观察液泡、原生质层、细胞大小的变化。科学探究的一般过程提出问题作出假设设计实验1、制作洋葱鳞片叶外表皮的临时装片2、用低倍镜观察洋葱
12、鳞片叶外表皮细胞中紫色的中央液泡的大小，以及原生质层的位置3、从盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液，在另一侧用吸水纸引流。重复几次，使洋葱鳞片叶表皮浸润在蔗糖溶液中4、低倍镜观察：细胞的大小、液泡、原生质层的变化5、从盖玻片的一侧滴入清水，在另一侧用吸水纸引流。重复几次，使洋葱鳞片叶表皮浸润在清水中6、低倍镜观察：细胞的大小、液泡、原生质层的变化洋葱鳞片叶外表皮紫色吸水纸吸水纸原生质层液泡（引流法）探究实践探究植物细胞的吸水和失水低倍物镜提出问题作出假设设计实验进行实验，观察并记录结果分析结果，得出结论表达与交流进一步探究科学探究的一般过程 现象试剂中央液泡原生质层的位置细胞大小蔗糖溶液 清水 逐渐变小
13、，颜色变深逐渐变大，颜色变浅逐渐恢复原来位置基本不变逐渐脱离细胞壁基本不变三次观察 两次对照探究实践探究植物细胞的吸水和失水提出问题作出假设设计实验进行实验，观察并记录结果分析结果，得出结论表达与交流进一步探究科学探究的一般过程结论：(1)植物细胞的原生质层相当于一层半透膜；(2)植物细胞也是通过渗透作用吸水和失水的。细胞失水，原生质层与细胞壁分离开来细胞吸水，与细胞壁分离的原生质层慢慢恢复原来的状态l当外界溶液浓度 细胞液浓度l当外界溶液浓度 细胞壁的伸缩性l外因：外界溶液浓度 细胞液浓度l活细胞l细胞有大液泡l外界溶液浓度 细胞液浓度 外界溶液 探究实践探究植物细胞的吸水和失水提出问题作出
14、假设设计实验进行实验，观察并记录结果分析结果，得出结论表达与交流进一步探究科学探究的一般过程2.如果滴加的是0.5 g/ml的蔗糖溶液，实验结果如何？3.将将0.3g/ml的蔗糖溶液换成适宜浓度的的蔗糖溶液换成适宜浓度的KNO3，实验结果实验结果如何如何？1.植物细胞会由于过多吸水而涨破吗？发生质壁分离，但不能质壁分离复原。（因为细胞已经严重失水而死亡了)先质壁分离，后质壁分离自动复原。先质壁分离，后质壁分离自动复原。（因为细胞能主动吸收（因为细胞能主动吸收KNO3分子）分子）不会。（因为细胞壁具有保护和支持的作用）3.可以选用黑藻或者洋葱鳞片叶内表皮细胞进行实验吗？也可以使用黑藻叶片等通过观
15、察叶绿体的分布范围，来观察植物细胞的质壁分离与复原从盖玻片的一侧滴加含有红墨水的30%蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸引，使含有红墨水的蔗糖溶液慢慢进入到盖玻片下1.质壁分离的细胞中“质”和“壁”分别指什么？质指原生质层，壁指细胞壁质指原生质层，壁指细胞壁质壁分离及复原的应用判断植物细胞的死活。测定细胞液的浓度范围。鉴别不同种类的溶液。对农作物的合理灌溉。盐碱地作物不易存活，或一次施肥过多造成“烧苗”现象。生活中杀菌、防腐、腌制食品。细胞壁逐渐变小变深清水逐渐变大变浅实验结论(1)当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞 ，发生 。(2)发生质壁分离的细胞，当细胞液的浓度 外界溶液的浓度时，细胞_，
16、发生质壁分离复原。失水质壁分离大于吸水下图表示正在进行质壁分离的紫色洋葱细胞，请分析并回答相关问题：(1)实验时一定要选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞吗？为什么选此细胞？提示不一定。紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中含有色素，使液泡呈现紫色，便于观察。(2)b的大小和颜色如何发生变化？提示b逐渐变小，颜色逐渐加深。(3)该实验无独立的对照组，为什么还叫对照实验？提示该实验中，实验组和对照组在同一装片中先后进行，属于自身对照。(4)c处的溶液是什么？提示浓度降低的外界溶液。(2023江苏苏州高三模拟)用物质的量浓度为 2 mol/L的乙二醇溶液 和2 mol/L的蔗糖溶液分别浸泡某种植物细胞，观察细胞的质壁分离现象，得到其原生质体体积变化情况如图所示。下列叙述错误的是A.2 min后，处于蔗糖溶液中的植物细 胞其细胞壁与原生质层之间充满了 蔗糖溶液B.前2 min，处于蔗糖溶液中的植物细 胞吸水能力不断增强C.c点的出现是由于乙二醇进入了植物细胞D.所有植物细胞均可发生质壁分离硝酸钾 甘油 尿素会出现质壁分离自动复原课堂小结渗透装置渗透作用原理动物细胞植物细胞细胞膜 原生质层半透膜实例：洋葱
